(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6357079
(24)【登録日】2018年6月22日
(45)【発行日】2018年7月11日
(54)【発明の名称】重荷重用タイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 11/03 20060101AFI20180702BHJP
B60C 11/00 20060101ALI20180702BHJP
B60C 11/13 20060101ALI20180702BHJP
【FI】
B60C11/03 300B
B60C11/00 F
B60C11/13 C
【請求項の数】8
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2014-226297(P2014-226297)
(22)【出願日】2014年11月6日
(65)【公開番号】特開2016-88343(P2016-88343A)
(43)【公開日】2016年5月23日
【審査請求日】2017年9月1日
(73)【特許権者】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104134
【弁理士】
【氏名又は名称】住友 慎太郎
(72)【発明者】
【氏名】鍵本 修司
【審査官】
市村 脩平
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第2006/001202(WO,A1)
【文献】
国際公開第2010/084988(WO,A1)
【文献】
国際公開第02/100664(WO,A1)
【文献】
特開2004−075056(JP,A)
【文献】
特開2006−151083(JP,A)
【文献】
特開2013−189099(JP,A)
【文献】
特開2012−076658(JP,A)
【文献】
特開2013−144526(JP,A)
【文献】
特開2004−224131(JP,A)
【文献】
特開平10−006714(JP,A)
【文献】
特開2012−056464(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60C1/00−19/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
トレッド部に、タイヤ赤道の両側に配されタイヤ周方向にジグザグ状に連続してのびる一対の周方向溝と、前記一対の周方向溝間に平面視六角形状の複数のセンターブロックを区分するように配された複数のセンター傾斜溝とを有する重荷重用タイヤであって、
前記各センターブロックには、前記センターブロックを横切る補助溝が設けられており、
前記補助溝は、前記センター傾斜溝と逆向きに傾斜する第1部分と、前記センター傾斜溝と同じ向きに傾斜する第2部分とを含み、
前記第1部分の溝深さが、前記第2部分の溝深さよりも小さいことを特徴とする重荷重用タイヤ。
【請求項2】
前記センターブロックのタイヤ軸方向の最大幅は、トレッド接地幅の20%〜50%である請求項1に記載の重荷重用タイヤ。
【請求項3】
前記補助溝の前記第2部分は、タイヤ赤道を横切っている請求項1又は2記載の重荷重用タイヤ。
【請求項4】
前記補助溝は、前記第2部分の両側に前記第1部分が接続されたジグザグ状である請求項3記載の重荷重用タイヤ。
【請求項5】
前記第2部分の溝幅は、前記第1部分の溝幅よりも大きい請求項1乃至4のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
【請求項6】
前記第1部分の溝深さが、前記周方向溝の溝深さの10%〜40%の範囲にある請求項1乃至5のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
【請求項7】
前記第1部分の溝深さが、前記第2部分の溝深さの40%〜60%の範囲にある請求項1乃至5のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
【請求項8】
前記センターブロックの踏面のタイヤ赤道によって左右に区分された各側は、前記補助溝により、第1領域と、踏面面積が前記第1領域よりも小さい第2領域とに区画され、
前記第1領域の踏面面積が、前記第2領域の踏面面積の1.5倍以上である請求項1乃至6のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トレッド部にセンターブロックを有する重荷重用タイヤに関し、詳しくは、センター摩耗を抑制しながら高い排水性能を提供することができる重荷重用タイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、悪路を走行する大型車両等に用いられる重荷重用タイヤには、大きなトラクション性能が要求されている。このため、この種の重荷重用タイヤのトレッド部には、センターブロックが設けられたパターンが採用される傾向がある。一方、このようなタイヤが駆動軸に装着された場合、センターブロックには、その踏み込み時及び蹴り出し時に大きなせん断力が作用し、ひいては、センターブロックに摩耗が集中する(センター摩耗)傾向があった。
【0003】
センター摩耗を抑制するために、センターブロックを大型化することが提案されている。しかしながら、このような大きなセンターブロックは、高い剛性により耐摩耗性を改善するものの、タイヤ赤道側の排水性能を著しく悪化させるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2014−162429号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、センター摩耗を抑制しながら高い排水性能を提供することができる重荷重用タイヤを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、トレッド部に、タイヤ赤道の両側に配されタイヤ周方向にジグザグ状に連続してのびる一対の周方向溝と、前記一対の周方向溝間に平面視六角形状の複数のセンターブロックを区分するように配された複数のセンター傾斜溝とを有する重荷重用タイヤであって、前記各センターブロックには、前記センターブロックを横切る補助溝が設けられており、前記補助溝は、前記センター傾斜溝と逆向きに傾斜する第1部分と、前記センター傾斜溝と同じ向きに傾斜する第2部分とを含み、前記第1部分の溝深さが、前記第2部分の溝深さよりも小さいことを特徴とする。
【0007】
本発明の他の態様では、前記センターブロックのタイヤ軸方向の最大幅は、トレッド接地幅の20%〜50%とされても良い。
【0008】
本発明の他の態様では、前記補助溝の前記第2部分は、タイヤ赤道を横切っているものでも良い。
【0009】
本発明の他の態様では、前記補助溝は、前記第2部分の両側に前記第1部分が接続されたジグザグ状であっても良い。
【0010】
本発明の他の態様では、前記第2部分の溝幅は、前記第1部分の溝幅よりも大きくても良い。
【0011】
本発明の他の態様では、前記第1部分の溝深さが、前記周方向溝の溝深さの10%〜40%の範囲にあっても良い。
【0012】
本発明の他の態様では、前記第1部分の溝深さが、前記第2部分の溝深さの40%〜60%の範囲にあっても良い。
【0013】
本発明の他の態様では、前記センターブロックの踏面のタイヤ赤道によって左右に区分された各側は、前記補助溝により、第1領域と、踏面面積が前記第1領域よりも小さい第2領域とに区画され、前記第1領域の踏面面積が、前記第2領域の踏面面積の1.5倍以上とされても良い。
【発明の効果】
【0014】
本発明の重荷重用タイヤは、平面視六角形状の複数のセンターブロックを具えている。平面視六角形状のセンターブロックは、一般に、荷重が作用した場合でも全体的な変形量が小さく、かつ、各部の変形量の差も小さくなるような剛性バランスを持つ。従って、このようなセンターブロックは、耐摩耗性能に優れる。特に、センターブロックが大型化されることによって、上記効果はより一層高められる。
【0015】
各センターブロックには、センターブロックを横切る補助溝が設けられている。前記補助溝は、センター傾斜溝と逆向きに傾斜する第1部分と、センター傾斜溝と同じ向きに傾斜する第2部分とを含んでいる。補助溝は、センターブロックが大型化された場合でも、タイヤ赤道付近での排水を促し、ひいては排水性能の低下を抑えることができる。
【0016】
また、補助溝は、傾斜の向きが異なる第1部分と第2部分とを含むため、タイヤ赤道付近の水膜をより広い範囲で除去することができる。しかも、センター傾斜溝と逆向きに傾斜している第1部分の溝深さが、センター傾斜溝と同じ向きに傾斜している第2部分の溝深さよりも小さく形成されている。第1部分は、センター傾斜溝と逆向きに傾斜しているため、第1部分とセンター傾斜溝との間で挟まれるゴム部分に大きな剛性変化を与えがちであるが、第1部分の溝深さを相対的に小さくすることにより、このような剛性変化を最小限に抑えながら、排水性能の向上がもたらされる。
【0017】
従って、本発明によれば、センター摩耗を抑制しながら高い排水性能を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】本実施形態の重荷重用タイヤのトレッド部の展開図である。
【
図3】トレッド部のセンターブロックの拡大展開図である。
【
図4】トレッド部のショルダーブロックの拡大展開図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、本実施形態の重荷重用タイヤのトレッド部2の展開図である。
図1に示されるように、本実施形態の重荷重用タイヤのトレッド部2には、タイヤ赤道Cの両側に配されタイヤ周方向に連続してのびる一対の周方向溝3、3と、一対の周方向溝3、3の間を連通する複数のセンター傾斜溝4と、各周方向溝3からトレッド接地端Teに向かってタイヤ軸方向にのびる複数のショルダー横溝5とが設けられている。これにより、一対の周方向溝3、3間に、複数のセンターブロック6が区分されている。また、各周方向溝3、3の外側には、複数のショルダーブロック7が区分されている。
【0020】
トレッド接地端Teとは、正規状態のタイヤに、正規荷重を負荷しかつキャンバー角0度で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方向外側の接地端を意味している。ここで、正規状態とは、タイヤが正規リム(図示省略)にリム組みされ、かつ、正規内圧が充填された無負荷の状態である。以下、特に言及されない場合、タイヤの各部の寸法等はこの正規状態で測定された値である。正規状態において、トレッド接地端Te、Te間のタイヤ軸方向の距離は、トレッド接地幅TWとして定義される。
【0021】
「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば "標準リム" 、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim" である。
【0022】
「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば "最高空気圧" 、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" である。
【0023】
「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、JATMAであれば"最大負荷能力"、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "LOAD CAPACITY"である。
【0024】
各周方向溝3は、第1傾斜部3aと、第1傾斜部3aとは逆向きに傾斜する第2傾斜部3bとがタイヤ周方向に交互に設けられたジグザグ形状である。このジグザグ形状は、タイヤ赤道側に凸となる内側頂部8と、トレッド接地端Te側に凸となる外側頂部9とを含んでいる。ジグザグ状の周方向溝3は、いわゆるパターンエッジ効果を有するので、タイヤのトラクション性能やブレーキング性能が高められる。
【0025】
パターンエッジ効果と排水性能とをバランス良く高めるために、第1傾斜部3a及び第2傾斜部3bのタイヤ周方向に対する角度は、例えば、10〜30度が望ましい。好ましい態様では、本実施形態のように、一対の周方向溝3、3は、互いのジグザグ位相がタイヤ周方向に少しずれて配設されている。これにより、タイヤ周方向でバランスよくパターンエッジ効果が得られる。本実施形態において、第1傾斜部3a及び第2傾斜部3bは、それぞれ実質的に直線状にのびているが、湾曲するものでもよい。
【0026】
十分な排水性能を維持しながらトレッド部2の接地面積の減少を防ぐために、周方向溝3の溝幅W1は、例えば、10〜14mmが望ましい。
図2には、
図1のA−A線断面図が示されている。十分な排水性能を維持しながらトレッド部2のパターン剛性の低下を防ぐために、周方向溝3の溝深さD1は、例えば、10〜20mmが望ましい。
【0027】
図1に戻ると、センター傾斜溝4は、一対の周方向溝3、3間に、平面視六角形状の複数のセンターブロック6を区分するように配されている。具体的に述べると、センター傾斜溝4は、直線状にのびており、その両端は、周方向溝3の内側頂部8にそれぞれ接続されている。一対の周方向溝3、3のジグザグ位相がタイヤ周方向に少しずれて配設されているので、センター傾斜溝4は、タイヤ軸方向に対して傾斜している。排水性能を高めながらセンターブロック6のタイヤ周方向剛性の低下を防ぐために、センター傾斜溝4のタイヤ軸方向に対する角度は、例えば、15〜35度が望ましい。
【0028】
センター傾斜溝4の溝幅W2は、タイヤ赤道C付近での排水性能を高めながら十分なトレッド部2の接地面積を得るために、例えば、5〜12mm、より好ましくは7〜9mmに設定され得る。
図2に示されるように、センター傾斜溝4の溝深さD2は、上記と同様の観点より、例えば、16〜20mmが望ましい。本実施形態では、好ましい態様として、センター傾斜溝4の溝深さD2は、例えば、周方向溝3の第2傾斜部3bの溝深さD1と同じに設定されている。これにより、センター傾斜溝4からスムーズに周方向溝3へと排水され得る。
【0029】
図3は、
図1のセンターブロック6の拡大である。センターブロック6は、互いに平行な一対の第1傾斜部3a、3aと、互いに平行な一対の第2傾斜部3b、3bと、互いに平行な一対のセンター傾斜溝4、4とによって区画された六角形状の踏面を有している。踏面が平面視六角形状のセンターブロック6は、荷重が作用した場合でも全体的な変形量が小さく、かつ、各部の変形量の差も小さくなるような優れた剛性バランスを持つ。従って、このようなセンターブロック6は、耐摩耗性能に優れる。
【0030】
ここでで、上記「六角形状」とは、完全な正六角形を意味するものではなく、各辺の長さが異なった六角形状でも良い。好ましい態様では、剛性の異方性極力無くすために、六角形状として、本実施形態のように、対向する辺が互いに平行なものが望ましい。また、「六角形状」には、例えば、本実施形態のように、各頂部が滑らかに円弧で面取りされたものが含まれ得る。
【0031】
センターブロック6が大型化されることによって、センター摩耗の抑制効果はより一層高められる。好ましい態様では、
図1に示されるように、センターブロック6のタイヤ軸方向の最大幅BWは、トレッド接地幅TWの20%以上で設定され得る。これにより、センターブロック6の耐摩耗性がより確実に向上する。一方、過度に大きなセンターブロック6は、排水性能の悪化を引き起こすおそれがあるので、センターブロック6の最大幅BWは、トレッド接地幅TWの50%以下とされるのが望ましい。同様の観点より、センターブロック6のタイヤ周方向の最大長さBLは、例えば、センターブロック6の上記最大幅BWの110%〜120%の範囲で定められるのが望ましい。
【0032】
図3に戻ると、センターブロック6は、6つの内角θを持つ。各内角θは、80度以上であるのが望ましい。内角θが80度未満の部分は、小さい剛性を持つので、センターブロック6の変形がそこに集中し、耐摩耗性能や転がり抵抗性能を悪化させるおそれがある。センターブロック6の各内角θは、周方向溝3の第1傾斜部3a、第2傾斜部3bの角度や、センター傾斜溝4の角度、又は、ジグザグ位相のずれ等を適宜変更することによって、調整され得る。
【0033】
図3に示されるように、各センターブロック6には、センターブロック6を二分するように横切る補助溝10が設けられている。
【0034】
補助溝10は、センター傾斜溝4と逆向きに傾斜する第1部分11と、センター傾斜溝4と同じ向きに傾斜する第2部分12とを含んでいる。本実施形態では、第2部分12は、タイヤ赤道Cを横切るようにセンターブロック6の中央領域に設けられている。一方、第1部分11は、第2部分12の両側に接続されている。これにより、補助溝10は、ジグザグ状でセンターブロック6を横切っている。
【0035】
各第1部分11のタイヤ軸方向の外端は、周方向溝3の第1傾斜部3aに連通している。特に好ましい態様では、各第1部分11は、互いに平行にのびており、そのタイヤ軸方向の外端は、周方向溝3の第1傾斜部3aの長さ方向の中央部分に連通する。
【0036】
センターブロック6が大型化された場合においても、補助溝10は、タイヤ赤道C付近での十分な排水を促し、ひいては排水性能の低下を抑えることができる。また、補助溝10は、傾斜の向きが異なる第1部分11と第2部分12とを含むため、タイヤ赤道C付近の水膜をより広い範囲で除去しながらパターンエッジ効果をさらに高めることができる。従って、排水性能がさらに向上する。
【0037】
さらに、
図2に示されるように、補助溝10は、センター傾斜溝4と逆向きに傾斜している第1部分11の溝深さD3が、センター傾斜溝4と同じ向きに傾斜している第2部分12の溝深さD4よりも小さく形成されている。第1部分11は、センター傾斜溝4と逆向きに傾斜しているため、第1部分11とセンター傾斜溝4との間で挟まれるゴム部分の剛性変化を大きくしがちである。しかし、本実施形態のように、第1部分11の溝深さD3を相対的に小さくすることにより、上述のような剛性変化を最小限に抑えながら、排水性能を向上させることができる。これにより、本実施形態のタイヤは、センター摩耗を抑制しながら高い排水性能を提供することができる。
【0038】
好ましい態様では、第1部分11のタイヤ軸方向に対する角度は、10〜45度、より好ましくは1〜30度である。一方、第2部分12のタイヤ軸方向に対する角度は、第1部分11のそれよりも大きく形成されるのが望ましい。これは、センターブロック6の中央部分での周方向の剛性の低下を防ぎ、センター摩耗を抑制する上で特に有効である。特に好ましい態様では、第2部分12のタイヤ軸方向に対する角度は、35〜60度、より好ましくは40〜50度とされる。とりわけ、第2部分12の溝に沿った長さが、第1部分の溝に沿った長さよりも小さく設定されることで、センターブロック6の中央部分での周方向の剛性の低下をより確実に防ぐことができる。
【0039】
補助溝10の中で最も深い第2部分12の溝深さD4は、周方向溝3の最大の溝深さD1の10%〜40%の範囲が望ましい。第2部分12の溝深さD4が周方向溝3の前記溝深さD1の10%未満の場合、タイヤ赤道付近での排水性能の改善が十分に見られないおそれがある。逆に、第2部分12の溝深さD4が周方向溝3の前記溝深さD1の60%を超える場合、センターブロック6による耐摩耗性向上効果が得られない傾向がある。
【0040】
同様に、第1部分11の溝深さD3は、第2部分12の溝深さD4の40%〜60%の範囲が望ましい。第1部分11の溝深さD3が第2部分12の溝深さD4の40%未満の場合、排水性能の向上が十分に期待できないおそれがある。逆に、第1部分11の溝深さD3が第2部分12の溝深さD4の60%を超える場合、第1部分11付近でセンターブロック6の剛性低下が生じやすく、ひいては、センターブロック6の耐摩耗性が悪化するおそれがある。
【0041】
図3に戻ると、センターブロック6のタイヤ周方向の端部6A又は6Bには、路面への踏み込み時、大きなタイヤ周方向のせん断力が作用する。本実施形態のセンターブロック6の端部6A又は6Bのタイヤ周方向の後方には、相対的に溝深さが小さい第1部分11が配置されているので、センターブロック6の端部6A又は6B付近での局部的なせん断変形を抑制し、ひいては、センターブロック6の全体でしっかりとせん断力を負担させることができる。これにより、センターブロック6へのヒールアンドトウ摩耗といった偏摩耗をも抑制することができる。このような作用をより一層高めるために、第1部分11の溝幅W3は、第2部分12の溝幅W4よりも小さいことが望ましい。これにより、第2部分12でより多くの排水が期待しながら、センターブロック6の偏摩耗を抑制することができる。
【0042】
さらに、
図4に示されるように、センターブロック6の踏面のタイヤ赤道Cによって左右に区分された各側は、補助溝10により、第1領域A1と、踏面面積が第1領域A1よりも小さい第2領域A2とに区画される。第1領域A1には、センターブロック6のタイヤ周方向の端部6A又は6Bが含まれる領域でもある。従って、第1領域A1の踏面面積が第2領域A2のそれよりも大きく形成されること、とりわけ、第1領域A1の踏面面積が、第2領域A2の踏面面積の1.5倍以上となるように設定されることにより、センターブロック6への偏摩耗がより効果的に防止される。一方、第2領域A2は、踏面面積が小さいけれども、それは、深さが小さい第1部分11を介して第1領域A1に支えられているため、剛性の低下をより小さく抑えることができる。
【0043】
図1に示されるように、ショルダー横溝5は、各周方向溝3、3の外側頂部9からトレッド接地端Teまでのびている。これにより、周方向溝3を介して隣り合うセンター傾斜溝4とショルダー横溝5とがタイヤ周方向に交互にずれて配列されるので、例えば、パターン剛性がバランスよく向上する他、走行時のピッチ音の重畳が防止され、ノイズ性能が向上する。好ましい態様では、ショルダー横溝5は、タイヤ軸方向の外側に向かってタイヤ軸方向に対する角度が漸減するように、滑らかに湾曲している。
【0044】
悪路でのトラクション性能を高めながら、ショルダーブロック7の接地面積を維持するために、ショルダー横溝5の溝幅W5は、例えば、22〜30mm、好ましくは、24〜28mmとされるのが良い。同様に、
図2に示されるように、ショルダー横溝5の溝深さD5は、例えば、20〜24mmが望ましい。とりわけ、ショルダー横溝5の溝深さD5は、センター傾斜溝4や周方向溝3の第2傾斜部3bの溝深さD1、D2よりも大きく形成されているのが、悪路でのトラクションを高める上でも望ましい。
【0045】
以上、本発明の重荷重用タイヤが詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。
【実施例】
【0046】
図1の基本トレッドパターンを有するサイズ325/95R24の重荷重用タイヤが、表1の仕様に基づき試作され、ウエット性能及び耐偏摩耗性能がテストされた。テスト方法は、次の通りである。
【0047】
<耐摩耗性能>
各試供タイヤが、リム24×8.50、内圧850kPaの条件にて、最大積載量10トン積みのトラック(2−D車)の全輪に装着された。上記車両によって50000kmを走行後、センターブロックとショルダーブロックの摩耗差が、タイヤ周方向で均等に6箇所で測定され、それらの平均値が計算された。結果は、上記平均値の逆数であり、比較例1の値を100とする指数で表示されている。数値が大きいほど偏摩耗が少なく良好である。
【0048】
<排水性能>
75%摩耗させた各試供タイヤが、リム24×8.50、内圧850kPaの条件にて、最大積載量10トン積みのトラック(2−D車)の全輪に装着された。上記車両は、厚さ5mmの水膜を有するウエットアスファルト路面に持ち込まれ、変速ギアを2速、エンジン回転数を1500rpmにそれぞれ固定してクラッチを繋いだ瞬間からの10mの通過時間が測定され、それを指数化した。結果は、各々の通過時間の逆数であり、比較例1の値を100とする指数で表示されている。評価は、数値が大きいほど排水性能が良好である。
【0049】
【表1】
【0050】
表1から明らかなように、実施例の重荷重用タイヤは、補助溝のない比較例1と比べれば、ほぼ同程度の耐摩耗性を維持しながら、約5%の排水性能の向上を図ることが確認できた。一方、補助溝があるものの、第1部分と第2部分とが同じ溝深さで形成された比較例2及び比較例3では、比較例1に比べて約3%の耐摩耗性の低下が生じており、耐摩耗性を維持することができなかった。
【符号の説明】
【0051】
2 トレッド部
3 周方向溝
4 センター傾斜溝
5 ショルダー横溝
6 センターブロック
7 ショルダーブロック
10 補助溝
11 第1部分
12 第2部分
A1 第1領域
A2 第1領域